该效果报导了钴氢化物催化的 1,1 - 二烷基替代烯烃与未活化烷基亲电试剂的不对称氢烷基化反响。该办法的对映选择性操控无需依靠现有办法中常用的杂原子或芳基官能团。为构建具有手性叔碳中心（其替代基的空间位阻与电子性质较为类似）的化合物供给了新途径。论文通讯作者为熊涛教授；榜首作者为马树成博士、祝丽涵博士和尹建军博士。

　　C(sp3)- C(sp3)键是有机分子和聚合物中最常见的结构单元之一。研讨标明，进步化合物中C(sp3)中心与手性中心的占比，有助于进步候选药物分子的临床研制成功率。运用金属催化的办法构建碳碳键是最直接和最有用的办法之一。运用烯烃和烷基亲电试剂为底物的催化不对称氢烷基化反响，在曩昔十年中尽管取得了明显发展，但仍需要在底物的特定位点预先引进杂原子官能团（如氧、氮、硼或氟原子）去精准完成立体化学操控和高反响功率。近期研讨标明，经过手性配体与芳环之间的C-H-相互效果，能轻松完成 1,1替代的芳基烯烃的不对称氢烷基化反响（Nat. Synth.3, 11341144）。但是，烯烃中的芳基仍然是不可或缺的。相比之下，在不依靠此类辅佐官能团的情况下，完成偕二烷基替代烯烃与烷基亲电试剂的不对称穿插偶联反响则更具挑战性。在此，张前教授/熊涛教授团队报导了一种钴氢化物催化的 1,1 - 二烷基替代烯烃与未活化烷基亲电试剂的不对称氢烷基化反响（图1）。该办法具有广泛的底物合适运用的规模和优异的官能团兼容性。

　　该团队以 1,1-四氢- 2H-吡喃甲基替代的结尾烯烃和一级烷基溴作为模型底物，对一系列配体双恶唑啉（BiOX）、膦恶唑啉（PHOX）、吡啶恶唑啉（PyOX）和双恶唑啉（BOX）进行挑选后，发现 BOX 型配体表现出优异的选择性和产率。其间配体 L14 表现出杰出的反响活性和立体化学操控能力，可以以86%产率和92%的e.e.值得到氢烷基化产品（图2）。

　　在最优条件下，该研讨团队探求反响系统的烷基亲电试剂的合适运用的规模。含有给电子基团（如甲氧基、硫甲基）或吸电子基团（如苯基、卤素、三氟甲氧基、三氟甲基）的芳氧基替代溴丙烷，灵敏基团（如硅醚、酯基、磺酰酯基）均可以以杰出的产率和优异的对映选择性得到方针产品。为扫除底物氧原子配位效果的或许性，运用环烷烃替代烯烃，不含杂原子的一级烷基溴化物时也可以取得方针产品。该不对称氢烷基化反响还可应用于无环二级烷基替代烯烃（图3）。该办法还能应用到天然产品、药物或其衍生物的高选择性后期功用化上，标明该办法具有潜在的广泛底物适用性。

　　为深化了解反响途径，该团队展开了一系列试验以探求反响机理（图 4a）。首要进行了氘符号试验：在规范反响条件下，以 PhSiD3作为氘源，于 0℃反响，仅在产品（d-15）中甲基的 位检测到氘符号，未观察到氢/氘交换现象。这标明该反响或许经过钴氢中间体与碳-碳双键产生不可逆氢金属化的途径进行。经过自由基钟试验，验证了烷基溴化物的自由基反响途径。动力学试验标明，L*Co-H 物种的生成、烷基溴化物的氧化加成以及复原消除进程或许不触及限速进程，烯烃的氢金属化进程很或许是反响的限速进程（图4）。

　　根据上述试验成果和密度泛函理论（DFT）核算，该反响的机理（图5）为：在催化循环中，首要 Co（I）盐与烷基溴化物产生单电子搬运（SET）进程，生成 Co（II）物种和烷基自由基中间体；随后，在硅烷和碱的存鄙人，经过金属搬运进程生成 L*Co（II）HBr 物种。随后，1,1-二烷基替代烯烃产生区域选择性和对映选择性氢金属化。烷基自由基与 Co（II）Br - 烷基物种结合，顺畅生成 Co（III）物种，复原消除得到方针产品。

　　综上所述，张前教授/熊涛教授团队报导了一种钴催化的不对称自由基氢烷基化反响：以未活化的烷基亲电试剂对1,1 -二烷基替代烯烃进行润饰，可构建 C (sp3)-C(sp3) 键。这种对映选择性操控无需依靠现有办法中常用的杂原子或芳基官能团辅佐。机理研讨标明，立体选择性首要源于催化剂与底物之间的色散效果，然后规避了底物特异性的约束。（来历：科学网）